WWW.LIBRUS.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - собрание публикаций
 

«ПЦР-ПДРФ ТАБЛИЦЫ ДЛЯ КОРРЕКТНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ТРУДНОДИФФЕРЕНЦИРУЕМЫХ ВИДОВ ТЛЕЙ ВРЕДИТЕЛЕЙ СЕМЕЧКОВЫХ КУЛЬТУР М.М. Воробьева, Н.В. Воронова, С.В. Буга Белорусский государственный университет, ...»

Труды БГУ 2016, том 11, часть 2    Генетика 

УДК 595.752.2 : 575.174.015.3

ПЦР-ПДРФ ТАБЛИЦЫ ДЛЯ КОРРЕКТНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ

ТРУДНОДИФФЕРЕНЦИРУЕМЫХ ВИДОВ ТЛЕЙ

ВРЕДИТЕЛЕЙ СЕМЕЧКОВЫХ КУЛЬТУР

М.М. Воробьева, Н.В. Воронова, С.В. Буга

Белорусский государственный университет, Минск, Республика Беларусь e-mail: masch.89@mail.ru Введение В настоящее время в Центральный Европе, в частности, в Беларуси в структуре плодовых насаждений исключительное место занимают посадки яблони, что определяет актуальность и практическую значимость изучения фитофагов вредителей семечковых культур [1]. В составе комплекса вредителей яблони в условиях Беларуси присутствует ряд видов тлей, которые также выступают в качестве переносчиков вирусных заболеваний плодовых культур [2]. К настоящему времени известен таксономический состав тлей – вредителей яблони в Беларуси [3], в числе которых Eriosoma lanigerum (Hausmann), Rhopalosiphum oxyacanthae Schrank, syn. Rh. insertum Walker, Aphis spiraecola Patch, Dysaphis anthrisci Brner, Dysaphis radicola Mordvilko, Aphis pomi de Geer и Dysaphis plantaginea Passerini. Из них последние два вида с Постановлением Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь № 29 от 17.10.2016 г. внесены в «Перечень особо опасных вредителей, болезней растений и сорняков» [4] .

Красная кровяная тля (E. lanigerum) вредит яблоне в сопредельной Польше и может завозиться с импортируемыми из стран Европы саженцами яблони. Этот вид тлей является опасным вредителем яблони, поскольку в местах питания насекомых у основания почек, на плодушках и т.д. образуются изъявления, служащие также «воротами» для инфицирования растений. В умеренной зоне Европы вид анголоцикличен ввиду отсутствия первичного растения-хозяина – американского вяза (Ulmus americana L.) [5] .

Яблонно-злаковая тля (Rh. oxyacanthae) принадлежит к числу фоновых в условиях Беларуси форм. Данный вид двудомен, тли осуществляют миграцию с семечковых розоцветных на злаки. На первичных кормовых растениях (Malus spр. и др.) яблоннозлаковая тля регистрируется только в весенний и осенний периоды, в связи с чем характеризуется сравнительно низким уровнем вредоносности [3, 6, 7] .

Тли рода Dysaphis Brner, а именно яблонно-подорожниковая тля (D. рlantaginea) и яблонные красногалловые D. radicola и D. аnthrisci также повреждают яблони. Питание красногалловых тлей обусловливает покраснение, скручивание и иные деформации листьев и молодых растущих побегов, ведет к их отмиранию [8, 9]. Для указанных видов характерен двудомный биологических цикл. В частности, у D. radicola миграция осуществляется на щавель (Rumex spp.), у D.аnthrisci на купырь лесной (Anthriscus sylvestris Hoffm.), а у D. plantaginea на подорожники (Plantаgo spp.) [10]. При этом раньше всего (в мае – начале июня) она осуществляется у D. аnthrisci, затем – у D. radicola, тогда как у D. рlantaginea миграция может иметь факультативный характер, и при благоприятных условиях колонии могут поддерживать существование на яблонях длительное время [11, 12]. Последнее обстоятельство, а также многочисленность этих тлей обуславливают высокий уровень вредоносности яблонно-подорожниковой тли, особенно в средневозрастных садовых насаждениях .

Зеленая яблонная тля (A. pomi) способна развивается на многих Rosaceae из секции Pomoidea и Spiraeoidea .





В садовых насаждениях вредит яблоне (Malus), груше (Pуrus), айве (Cydonia), рябине (Sorbus), а также использует в качестве кормовых растений декоративные деревья и кустарники, такие как спиреи, (Spiraea spp.), кизильники (Cotoneaster spp.), боярышники (Crataegus spp.) и другие розоцветные [13]. В Беларуси это основной вредитель Труды БГУ 2016, том 11, часть 2    Генетика  яблони в питомниках. Биологический цикл однодомный, в течение вегетационного сезона, развитие тлей происходит на древесных розоцветных без чередования первичных и вторичных хозяев [14] .

Зеленная цитрусовая тля (A. spiraecola) принадлежит к числу основных вредителей яблони и цитрусовых плодовых культур, а также к числу эффективных переносчиков вирусных заболеваний растений [15]. Характерным является образование на яблоне смешанных колоний A. pomi и A. spiraecola, дифференциация которых по признакам морфологии (включая морфометрию) не эффективна [16]. Таким образом, существуют затруднения в идентификации труднодифференцируемых видов тлей, прежде всего, представителей рода Aphis L., а также Dysaphis, различающихся по уровню вредоносности, а также эффективности переноса вирусов. Так как корректная видовая диагностика является неотъемлемой частью мониторинга видового состава, возникает необходимость в разработке методов и подходов, позволяющих решать такого рода задачи. Ранее проведенные нами исследования на образцах A. pomi / A. spiraecola, коллектированных с разных растений в Беларуси, показали, что наиболее эффективным методом идентификации труднодифференцируемых видов тлей и выявления среди них карантинных объектов является определение по диагностическим таблицам, построенным на основе анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ) [17]. В этой связи, в рамках настоящего исследования, было принято решение построить рестрикционные карты и создать ПЦР-ПДРФ таблицы для идентификации видов тлей, принадлежащих к числу вредителей яблони .

Методы исследования Нуклеотидные последовательности гена субъединицы 1 цитохром-с-оксидазы (COI) анализируемых видов тлей получены из базы данных BOLD (www.barcodinglife.com). Всего было проанализировано 66 последовательность гена COI, среди которых 22 D. рlantaginea (Канада, Франция, Германия, США, Беларусь), 1 – D. аnthrisci (Беларусь), 9 – D. radicola (Франция, Германия, Греция), 26 E. lanigerum (Франция) и 8 – Rh. оxyacanthae (Франция, Германия, Новая Зеландия) .

В программе MEGA7 провели множественное выравнивание нуклеотидных последовательностей гена COI для каждого вида тлей в отдельности. Поиск сайтов рестрикции в анализируемых последовательностях COI осуществили с использованием программы BioEdit. Графические рестрикционные карты строили в программе pDRAW32 1.1.112 с использованием всех известных ферментов рестрикции и их изошизомеров .

ПЦР-ПДРФ таблицы создавали по результатам анализа построенных рестрикционных карт .

Результаты и обсуждение В результате работы для последовательностей D. рlantaginea было обнаружено 150 сайтов рестрикции, D. radicola – 144, D. аnthrisci – 70, E. lanigerum – 175 и Rh. оxyacanthae –

132. При построении рестрикционных карт все изошизомеры были исключены, в этой связи оказалось, что в последовательностях D. рlantaginea обнаруживаются сайты рестрикции для 37 рестриктаз, D. radicola – для 44 рестриктаз, D. аnthrisci – для 24 рестриктаз (рисунок 1) .

На основе нуклеотидных последовательностей гена COI E. lanigerum и Rh. оxyacanthae были построены рестрикционные карты, представленные на рисунке 2. С учетом всех изошизомеров оказалось, что в последовательностях E. lanigerum обнаруживаются сайты рестрикции для 39 рестриктаз, а в последовательностях Rh. оxyacanthae – для 35 рестриктаз .

Сравнительный анализ рестрикционных карт позволил нам выявить один фермент (AciI) для D. plantaginea и три для D. radicola (MnlI, TaiI и TspGWI), которые имели сайт узнавания в последовательностях только одного вида. Кроме того была отмечена одна рестриктаза (AlwI), которая имела сайт узнавания в последовательностях D. plantaginea и D. radicola и не имела в последовательностях D. anthrisci .

Рестриктазы EarI и BsaBI имеют сайты узнавания только в последовательностях E. lanigerum, поэтому их можно использовать для диагностики данного вида тлей, кроме того

–  –  –

Рисунок 1 – Рестрикционные карты фрагмента COI тлей Dysaphis рlantaginea (А), Dysaphis radicola (Б) и Dysaphis аnthrisci (В), содержащие информацию о наличии сайтов узнавания для ферментов рестрикции Рисунок 2 – Рестрикционные карты фрагмента COI тлей Eriosoma lanigerum (А) и Rhopalosiphum oxyacanthae (Б), содержащие информацию о наличии сайтов узнавания для ферментов рестрикции Труды БГУ 2016, том 11, часть 2    Генетика  Мы обнаружили, что для диагностики Rh. oxyacanthae можно использовать четыре рестриктазы, среди которых SfeI, SbfI и PstI имеет сайт узнавания только в последовательностях Rh. oxyacanthae, а MnlI в последовательностях Rh. oxyacanthae и D. radicola. Для альтернативной видовой идентификации яблоневых вредителей можно использовать рестриктазы, представленные в таблице 1, при этом фермент рестрикции должен иметь сайт узнавания в последовательности только одного вида .

–  –  –

Этот метод позволяет с высокой точностью идентифицировать труднодифференцируемые по морфологическим признакам виды тлей D. plantaginea, D. radicola, D. anthrisci, а также идентифицировать тлей E. lanigerum и Rh. oxyacanthae на разных стадиях жизненного цикла, представляющих собой на сегодняшний день серьезную угрозу яблоне в садовых насаждениях .

Выводы В рамках настоящего исследования построены рестрикционные карты и разработаны ПЦР-ПДРФ ключи для диагностики труднодифференцированных видов тлей рода Dysaphis, а также E. lanigerum и Rh. oxyacanthae, принадлежащих к числу вредителей яблони .

Полученные результаты свидетельствуют о том, что метод ПЦР-ПДРФ-анализа может быть использован для идентификации видов тлей, представляющих угрозу семечковым плодовым культурам в условиях Беларуси и сопредельных стран .

Список литературы

1. Колтун, Н.Е. Защита молодых насаждений и питомников семечковых культур от вредных организмов / Н.Е. Колтун, В.С. Комардина; Институт защиты растений. – Минск :

Институт системных исследований в АПК НАН Беларуси, 2014. – 64 с .

2. Амбросов, А.Л. Как защитить сад от вредителей и болезней / А.Л. Амбросов, В.В. Болотникова, О.С. Мерцалова. – Минск : Урожай, 1985. – 160 с .

Труды БГУ 2016, том 11, часть 2    Генетика 

3. Буга, С.В. Тли (Homoptera : Aphidinea) – вредители традиционных плодовых культур в условиях Беларуси : современное состояние и тенденции изменения состава и вредоносности / С.В. Буга, Н.В. Воронова, Ф.В. Сауткин // Плодоводство и ягодоводство России. – 2013. – Т. 36, № 1. – С. 64–69 .

4. Постановление Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь № 29 от 17.10.2016 г. внесены в «Перечень особо опасных вредителей, болезней растений и сорняков» [Электронный ресурс] / Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь. – Минск, 2016. – Режим доступа:

http://www.ggiskzr.by/doc/.../osobo_opasnye_vred_17_10_16.doc/. – Дата доступа: 29.03.2017 .

5. Мордвилко, А.К. Кровяная тля (Eriosoma lanigerum (Hausmann). Биология и распространение / А.К. Мордвилко. – Л. ; М. : Новая деревня, 1924. – 109 с .

6. Рупайс, А.А. Тли Латвии / А.А. Рупайс. – Рига : Зинатне, 1989. – 331 с .

7. Rakauskas, R. Orchard aphids (Hemiptera : Sternorrhyncha, Aphidoidea) of Lithuania : a century of research / R. Rakauskas // Polish Journal of Entomology. – 2015. – Vol. 84. – P. 311– 323 .

8. Попова, А.А. Типы приспособлений тлей к питанию на кормовых растениях / А.А. Попова. – Л. : Наука, 1967. – 292 с .

9. Плодовые культуры / Н.Е. Колтун [и др.] // Интегрированные системы защиты сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков. – Минск, 2005. – С. 371417 .

10. Шапошников, Г.Х. Подотряд Aphidinea – Тли / Г.Х. Шапошников // Определитель насекомых европейской части СССР / под. ред. Бей-Биенко. – М. ; Л. : 1964–1988. – Т. 1 :

Низшие, древнекрылые, с неполным превращением / Г.Я. Бей-Биенко [и др.]. – М.; Л.: Наука, 1964. – С. 489–616 .

11. Lubiarz, M. The process of aphid egg-laying and the little known role of the Coccinellidae in aphid egg destruction in Poland – preliminary results / M. Lubiarz, E. Cichocka // Journal of Plant Protection Research. – 2014. – Vol. 54, n. 3. – P. 242–249 .

12. Evaluation of resistance in seven apple cultivars to rosy apple aphid, Dysaphis plantaginea (Hemiptera : Aphididae) under greenhouse and field conditions / J. Razmjou [et al.] // J. Crop Prot .

– 2014. – Vol. 3, n. 2. P. 173180 .

13. Holman, J. Host plant catalog of aphids. Palaearctic region / J. Holman. – Berlin :

Springer, 2009. – 1216 p .

14. Колтун, Н.Е. Биоэкологичвское обоснование мероприятий по защите питомников яблони от зеленой яблонной (Aphis pomi de Geer) в Беларуси : автореф. дис. …канд. биол .

биол. наук : 06.01.11 / Н.Е. Колтун ; РУП «Институт защиты растений». – Прилуки, 1991. – 21 с .

15. Rakauskas, R. Aphis pomi and Aphis spiraecola (Hemiptera : Sternorrhyncha :

Aphididae) in Europe – new information on their distribution, molecular and morphological peculiarities / R. Rakauskas, J. Bailova, R. Bernotien // Eur. J. Entomol. – 2015. – Vol. 112, n. 2 .

– P. 270–280 .

16. Identification, distribution, and molecular characterization of the apple aphids Aphis pomi and Aphis spiraecola (Hemiptera : Aphididae : Aphidinae) / R.G. Foottit [et al.] // Can. Entomol. – 2009. – Vol. 141. – P. 478–495 .

17. Воронова, Н.В. Применимость метода ПЦР-ПДРФ анализа баркодинг-региона COI для идентификации инвазивных видов насекомых в фауне Беларуси (на примере тлей рода Aphis L.) / Н.В. Воронова, М.М. Воробьева, Д.Г. Жоров, С.В. Буга // Молекулярная и прикладная генетика. – 2016. – Т. 21.– С. 64–70 .

–  –  –

Aphis pomi, A. spiraecola, Dysaphis anthrisci, D. plantaginea, D. radicola, Eriosoma lanigerum and Rhopalosiphum oxyacanthae are the most important pests of apple in central Europe, therefore their precise species identification is an important task. We have performed a comparative analysis of the nucleotide sequences of the gene of the 1 cytochrome c oxidase subunit of the listed aphid species. On the bases of the data recieved, restriction maps were constructed and PCR-RFLP tables were created for precise species diagnostics of apple-tree pests on the territory of Belarus and




Похожие работы:

«КАЛЕНДАРЬ ТВОРЧЕСКОЙ И КОНЦЕРТНОЙ ЖИЗНИ Понедельник, 2 марта –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Презентация сборника пьес для оркестра русских народных инструментов С.Слонимского Исполнители: Ансамбль "Скоморохи" Дирижер – В.Акулович Государственный университет культуры и искусств Белый зал Начало в 17 часов Понедельн...»

«СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ Директор УСУ "СДЮСТШ по Директор автомотоспорту ДОСААФ" УП "АЕ-Моторспорт" Д.А.Клишевич Е.Б.Никитин _.12.2018 _.12.2018 Регламент любительских соревнований по ледовому дрифтингу #Д...»

«УДК 796.01:642.5 лифановская е. в., бакалавр Голубева Т. Б., канд. техн. наук, доц. УслУГи ЭкоПиТаНиЯ ПредПриЯТиЙ сеЗоННЫХ видов сПорТа 1 Рассмотрена проблема внедрения экоконцепции на предприятия общественного питания, расположенные на локациях сезонных видов спорта Свердловской области. Преимущества предложенного размещения: о...»

«ТЕРРИТОРИАЛЬНАЯ КОМИССИЯ ПО ДЕЛАМ НЕСОВЕРШЕННОЛЕТНИХ И ЗАЩИТЕ ИХ ПРАВ ПРИ АДМИНИСТРАЦИИ ГОРОДА НИЖНЕВАРТОВСКА ПОСТАНОВЛЕНИЕ от 29.08.2017 №41 город Нижневартовск, здание администрации города Нижневартовска (ул. Таежная, 24, кабинет 312) Ханты-Мансийского автономного ок...»

«Рис. 4. Девочка, сидящая на пороге дома (с. Беланат Фалва, 1900 г.). Фото Каройа Папай Своеобразным приложением к выставке был стенд с современной венгерской лите­ ратурой для детей, содержащей и фольклорный материал. Посетители по...»

«Литература 1. ГОСТ Р 53522-2009 Туристские и экскурсионные услуги. Основные положения. — Дата введения 2010-07-01.— М.: Стандартинформ, 2010.2. ГОСТ Р 50646-2012 Услуги населению. Термины и определения. — Дата введения 2014-01-01. — М.: Стандартинформ,2014.3. До Тхи Хань. Интерактивные способы взаимодействия с потребите...»

«Руководство ФДР по организации Всероссийских соревнований Общие положения 1. Межрегиональные и всероссийские спортивные соревнования, проводятся на основании приказа Министерства спорта Российской Федерации о государственной аккредитации Общероссийской общественной организации "Федерация дзюдо России", от 30 ноября 2011 года, № 1524...»

«19 апреля 2018 года в 19.00 в Овальном зале Всероссийской государственной библиотеки иностранной литературы им. М.И. Рудомино пройдет одиннадцатая церемония вручения международной общественной Премии имени Алексея Комеча "За общественно значимую гражданск...»







 
2019 www.librus.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - собрание публикаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.